專利名稱：一種基于自主同步調(diào)向的雙工件臺(tái)回轉(zhuǎn)交換方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造裝備，主要涉及一種基于自主同步調(diào)向的雙工件臺(tái)回轉(zhuǎn)交換方法與裝置。
背景技術(shù)：
光刻機(jī)是極大規(guī)模集成電路制造中重要的超精密裝備之一。光刻機(jī)的分辨率和套刻精度決定了集成電路芯片的最小線寬，同時(shí)光刻機(jī)的產(chǎn)率則極大的影響集成電路芯片的生產(chǎn)成本，而作為光刻機(jī)關(guān)鍵子系統(tǒng)的工件臺(tái)又在很大程度上決定了光刻機(jī)的分辨率、套刻精度和產(chǎn)率。產(chǎn)率是光刻機(jī)發(fā)展的主要追求目標(biāo)之一。在滿足分辨率和套刻精度的條件下，提高工件臺(tái)運(yùn)行效率進(jìn)而提高光刻機(jī)產(chǎn)率是工件臺(tái)技術(shù)的發(fā)展方向。提高工件臺(tái)運(yùn)行效率最直接的方式就是提高工件臺(tái)的運(yùn)動(dòng)加速度和速度，但是為保證原有精度，速度和加速度不能無(wú)限制提高。最初的工件臺(tái)只有一個(gè)硅片承載裝置，光刻機(jī)一次只能處理一個(gè)硅片，全部工序串行處理，生產(chǎn)效率低。為此有人提出了雙工件臺(tái)技術(shù)，這也是目前提高光刻機(jī)生產(chǎn)效率的主流技術(shù)手段。雙工件臺(tái)技術(shù)在工件臺(tái)上設(shè)有曝光工位，預(yù)處理工位兩個(gè)工位和兩個(gè)工件臺(tái)，曝光和測(cè)量調(diào)整可并行處理，大大縮短了時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。目前的代表產(chǎn)品為荷蘭ASML公司基于Twir^can技術(shù)即雙工件臺(tái)技術(shù)的光刻機(jī)。提高雙工件臺(tái)的運(yùn)行效率是目前光刻機(jī)工件臺(tái)技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)之一。雙工件臺(tái)技術(shù)牽涉到工件臺(tái)在兩個(gè)工位之間切換的問(wèn)題，換臺(tái)效率直接影響雙工件臺(tái)的運(yùn)行效率以及光刻機(jī)的產(chǎn)率。如何在盡可能縮短換臺(tái)時(shí)間的條件下減小換臺(tái)對(duì)其它系統(tǒng)的干擾一直是研究的重點(diǎn)。在傳統(tǒng)雙臺(tái)切換過(guò)程中，工件臺(tái)與曝光和預(yù)處理工序中一樣為直線驅(qū)動(dòng)。例如雙工件臺(tái)專利US2001/0004105A1和W098/40791中，每個(gè)工件臺(tái)有兩個(gè)可交換配合的單元來(lái)實(shí)現(xiàn)雙臺(tái)的交換，在不提高工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度的前提下提高了產(chǎn)率，但由于工件臺(tái)與導(dǎo)軌之間也采用耦合連接方式，在換臺(tái)過(guò)程中工件臺(tái)與驅(qū)動(dòng)單元會(huì)出現(xiàn)短暫的分離，對(duì)工件臺(tái)的定位精度產(chǎn)生較大影響。同時(shí)運(yùn)動(dòng)單元和導(dǎo)軌較長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量較大，對(duì)于運(yùn)動(dòng)速度和加速度的提高都產(chǎn)生不良影響。專利CN101231471A中，采用H型驅(qū)動(dòng)單元與過(guò)渡承接裝置上的摩擦輪對(duì)接，以避免導(dǎo)軌對(duì)接精度問(wèn)題，但是工件臺(tái)在換臺(tái)時(shí)需要等待驅(qū)動(dòng)單元與摩擦輪完成對(duì)接后才可進(jìn)行換臺(tái)操作，對(duì)產(chǎn)率帶來(lái)很大影響。專利CN1^8427A中，在預(yù)處理工位設(shè)置了一個(gè)X向?qū)к?，曝光工位設(shè)置有兩個(gè)X向?qū)к?，?shí)現(xiàn)兩個(gè)工位的并行工作，但由于驅(qū)動(dòng)單元固定在基座上，在工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)有較大力傳遞到基座上，對(duì)整體帶來(lái)不良影響。上述方案中，換臺(tái)時(shí)都沒(méi)有考慮換臺(tái)時(shí)導(dǎo)向裝置的運(yùn)動(dòng)對(duì)效率的影響。從換臺(tái)節(jié)拍上考慮都采用五節(jié)拍形式，即在換臺(tái)過(guò)程中，兩個(gè)工件臺(tái)需要停留一段時(shí)間使得抓卡裝置完成交換，從而完成換臺(tái)工作。在對(duì)光刻機(jī)產(chǎn)率要求越來(lái)越高的情況下，抓卡裝置的交換時(shí)間也會(huì)對(duì)產(chǎn)率產(chǎn)生很大的影響。專利CN101201555中，利用傳送帶和對(duì)接滑塊完成換臺(tái)過(guò)程，運(yùn)動(dòng)節(jié)拍少，操作維護(hù)簡(jiǎn)單，但傳送帶機(jī)構(gòu)和對(duì)接滑塊固定在基臺(tái)上，因此在換臺(tái)過(guò)程中，會(huì)有較大的力作用在基臺(tái)上，對(duì)整體動(dòng)態(tài)性能影響較大。專利CN1485694中，利用Y向直線電機(jī)和直線導(dǎo)軌的對(duì)接完成換臺(tái)操作，但由于基臺(tái)中間的間隙過(guò)大而引入橋接裝置，使得運(yùn)動(dòng)節(jié)拍增加，增加了換臺(tái)時(shí)間，同時(shí)X向直線電機(jī)磁鋼部分固定在基臺(tái)上，換臺(tái)時(shí)運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)基臺(tái)產(chǎn)生較大的反作用力，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。專利 CN101770181中利用置換單元的對(duì)接完成換臺(tái)工作，但其導(dǎo)向裝置固定在基臺(tái)上，在換臺(tái)運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)部件會(huì)對(duì)基臺(tái)產(chǎn)生較大的反作用力，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。因此目前的雙臺(tái)直線換臺(tái)方案有待改進(jìn)?；剞D(zhuǎn)換臺(tái)方案較直線換臺(tái)方案有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，因此出現(xiàn)了采用旋轉(zhuǎn)方式換臺(tái)的雙工件臺(tái)技術(shù)。例如歐洲專利W098/28665采用帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)工件臺(tái)上曝光工位和預(yù)處理工位的兩個(gè)工件臺(tái)交換位置，簡(jiǎn)化了換臺(tái)工序，但是帶傳動(dòng)難以實(shí)現(xiàn)納米定位精度。專利 CN101071275A和專利ZL 200920105252. 5采用旋轉(zhuǎn)整個(gè)基臺(tái)的方式實(shí)現(xiàn)雙工件臺(tái)的換位， 簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)兩個(gè)工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)無(wú)重疊區(qū)域，避免了碰撞安全隱患。但是通過(guò)旋轉(zhuǎn)整個(gè)基臺(tái)實(shí)現(xiàn)工件臺(tái)換位存在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，大功率旋轉(zhuǎn)電機(jī)精密定位困難和發(fā)熱量大引起系統(tǒng)溫升等問(wèn)題，同時(shí)回轉(zhuǎn)半徑大，使光刻機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)顯著增加。專利CN 102141739A采用旋轉(zhuǎn)兩個(gè)工件臺(tái)的方式實(shí)現(xiàn)雙工件臺(tái)的換位，換臺(tái)過(guò)程中基臺(tái)不動(dòng)，具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小的優(yōu)點(diǎn)。 但是，上述四個(gè)回轉(zhuǎn)換臺(tái)方案沒(méi)有考慮回轉(zhuǎn)換臺(tái)方式下工件臺(tái)相位反轉(zhuǎn)與光學(xué)系統(tǒng)難以配合的問(wèn)題。在光刻機(jī)曝光和預(yù)處理工序中，光學(xué)系統(tǒng)需要對(duì)工件臺(tái)各位置傳感器和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行檢測(cè)，由于各位置傳感器和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記分布不均，各對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記結(jié)構(gòu)原理不一致。工件臺(tái)存在朝向問(wèn)題。當(dāng)回轉(zhuǎn)換臺(tái)后，工件臺(tái)旋轉(zhuǎn)180°造成工件臺(tái)位置傳感器和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記反向， 因此目前回轉(zhuǎn)換臺(tái)方案還有待改進(jìn)。此外回轉(zhuǎn)換臺(tái)方式的旋轉(zhuǎn)特性造成工件臺(tái)線纜纏繞以及激光干涉儀反射鏡旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致目標(biāo)丟失等問(wèn)題還有待解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，設(shè)計(jì)提供一種基于自主同步調(diào)向的雙工件臺(tái)回轉(zhuǎn)交換方法與裝置。本發(fā)明采用三節(jié)拍雙臺(tái)旋轉(zhuǎn)切換，換臺(tái)過(guò)程中，工件臺(tái)不自旋，解決了現(xiàn)有回轉(zhuǎn)換臺(tái)方案工件臺(tái)相位反轉(zhuǎn)、線纜纏繞、激光干涉儀目標(biāo)丟失等問(wèn)題。同時(shí)本發(fā)明采用工件臺(tái)繞基臺(tái)中心旋轉(zhuǎn)的換臺(tái)方式，避免旋轉(zhuǎn)整個(gè)基臺(tái)，解決了現(xiàn)有技術(shù)回轉(zhuǎn)半徑大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大等問(wèn)題，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在相同轉(zhuǎn)矩條件下，換臺(tái)時(shí)間更短，提高了工件臺(tái)的運(yùn)行效率和光刻機(jī)產(chǎn)率。本發(fā)明還解決了現(xiàn)有線性換臺(tái)方案沖擊轉(zhuǎn)矩大和換臺(tái)節(jié)拍多的問(wèn)題，可采用較小的質(zhì)量平衡系統(tǒng)，有利于縮短平衡時(shí)間，同時(shí)簡(jiǎn)化系統(tǒng)，降低成本，換臺(tái)節(jié)拍減少縮短了換臺(tái)時(shí)間，可有效提高光刻機(jī)產(chǎn)率。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于自主同步調(diào)向的雙工件臺(tái)回轉(zhuǎn)交換方法，該方法步驟如下初始工作狀態(tài)，位于預(yù)處理工位的第二工件臺(tái)預(yù)對(duì)準(zhǔn)工作完畢，曝光工位的第一工件臺(tái)曝光完畢。第一步，曝光完畢的第一工件臺(tái)由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)到換臺(tái)預(yù)定位置，同樣預(yù)對(duì)準(zhǔn)完畢的第二工件臺(tái)由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和 X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)到換臺(tái)預(yù)定位置，然后，第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置對(duì)接，即第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件、、第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件與旋轉(zhuǎn)連接件對(duì)接。第二步，回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置帶動(dòng)第一工件臺(tái)、第二工件臺(tái)繞軸0-0'順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°，第一工件臺(tái)到達(dá)預(yù)對(duì)準(zhǔn)工位，第二工件臺(tái)到達(dá)曝光工位，完成位置交換，同時(shí)第一自旋裝置與第二自旋裝置分別驅(qū)動(dòng)第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)實(shí)現(xiàn)在繞軸0-0'旋轉(zhuǎn)時(shí)不自旋，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中工件臺(tái)各側(cè)面始終與初始狀態(tài)平行，安裝在工件臺(tái)上的激光干涉儀反射鏡的朝向始終不變，同時(shí)第一線纜臺(tái)與第一工件臺(tái)在Y方向保持相對(duì)靜止，第二線纜臺(tái)與第二工件臺(tái)在Y方向保持相對(duì)靜止。第三步，X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元回到預(yù)定位置，并與第二工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置對(duì)接， 同時(shí)X向第二長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元回到預(yù)定位置并與第一工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置對(duì)接，然后，旋轉(zhuǎn)連接件松開第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件和第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件，第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置分離，此時(shí)第一工件臺(tái)由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第二長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)到預(yù)處理工位的預(yù)定位置下、上片、預(yù)對(duì)準(zhǔn)處理，第二工件臺(tái)由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)到曝光預(yù)定位置，并進(jìn)行曝光處理，此時(shí)系統(tǒng)回到初始工作狀態(tài)，完成一個(gè)工作周期，接下來(lái)為下一輪曝光工序，即重復(fù)上面的工序和換臺(tái)流程，為避免線纜纏繞，回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置旋轉(zhuǎn)方向與上次相反。一種基于自主同步調(diào)向的雙工件臺(tái)回轉(zhuǎn)交換裝置，在基臺(tái)Y方向兩端部位處設(shè)置曝光工位和預(yù)處理工位，沿基臺(tái)兩側(cè)長(zhǎng)邊上對(duì)應(yīng)分別設(shè)置Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元，在曝光工位和預(yù)處理工位上分別設(shè)置X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元，第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)可分離地分別配裝在X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元上，X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元分別與Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元成H型配置，且可以由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)， 第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)分別運(yùn)行于曝光工位和預(yù)處理工位，在兩個(gè)Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元上分別設(shè)置有與第一工件臺(tái)配套的第一線纜臺(tái)以及與第二工件臺(tái)配套的第二線纜臺(tái)， 在基臺(tái)四周裝有激光干涉儀；在曝光工位和預(yù)處理工位之間設(shè)置一個(gè)回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置，所述的回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置由配置在基臺(tái)下部的回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)定子及回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)動(dòng)子、旋轉(zhuǎn)連接件裝配構(gòu)成，其中旋轉(zhuǎn)連接件固裝在回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)動(dòng)子上；在第一工件臺(tái)腰部設(shè)置由第一自旋電機(jī)定子、第一自旋電機(jī)動(dòng)子、第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件構(gòu)成第一自旋裝置，所述的第一自旋電機(jī)定子固定在第一工件臺(tái)上，第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件固裝在第一自旋電機(jī)動(dòng)子上；在第二工件臺(tái)腰部設(shè)置由第二自旋電機(jī)定子、第二自旋電機(jī)動(dòng)子、第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件組成的第二自旋裝置，所述的第二自旋電機(jī)定子固定在在第二工件臺(tái)上，第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件固裝在第二自旋電機(jī)動(dòng)子上；第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件、第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件均與旋轉(zhuǎn)連接件對(duì)接或分離配合；在第一工件臺(tái)側(cè)面設(shè)置由第一工件臺(tái)左轉(zhuǎn)接件和第一工件臺(tái)右轉(zhuǎn)接件組成的第一工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置，在第二工件臺(tái)側(cè)面設(shè)置由第二工件臺(tái)左轉(zhuǎn)接件和第二工件臺(tái)右轉(zhuǎn)接件組成的第二工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置；基臺(tái)固裝在支撐框架上；Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元安裝在水平運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊上，X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元、X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)做水平運(yùn)動(dòng)；在支撐框架上固裝旋轉(zhuǎn)氣浮導(dǎo)向裝置，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊與回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)定子固定成一體，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊與旋轉(zhuǎn)氣浮導(dǎo)向裝置的徑向接觸面及地面均為氣浮軸承結(jié)構(gòu)；在第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置對(duì)接或分離前后，第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)質(zhì)心的連線與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置回轉(zhuǎn)軸心線在同一平面上，且該平面與基臺(tái)Y向幾何中線重合，并通過(guò)水平運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊的質(zhì)心；第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)底面為氣浮面，且通過(guò)氣浮面將第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)氣浮在基臺(tái)之上；Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元由Y向U型槽式第一直線電機(jī)、Y向第一靜壓氣浮導(dǎo)軌、Y向U型槽式第二直線電機(jī)以及Y向第二靜壓氣浮導(dǎo)軌構(gòu)成；X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元由X向平板第一直線電機(jī)動(dòng)子、X向平板第一直線電機(jī)定子、X向第一靜壓氣浮導(dǎo)軌以及第一承載梁構(gòu)成；X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元由 X向平板第二直線電機(jī)動(dòng)子、X向平板第二直線電機(jī)定子、X向第二靜壓氣浮導(dǎo)軌以及第二承載梁構(gòu)成；Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元的Y向第一靜壓氣浮導(dǎo)軌和Y向第二靜壓氣浮導(dǎo)軌分別可滑動(dòng)地配裝第一線纜臺(tái)和第二線纜臺(tái)；所述的第一線纜臺(tái)由Y向U型槽式第一直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在Y方向上始終與第一工件臺(tái)保持相對(duì)靜止；所述的第二線纜臺(tái)由Y向U型槽式第二直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在Y方向上始終與第二工件臺(tái)保持相對(duì)靜止。本發(fā)明具有以下創(chuàng)新點(diǎn)和突出優(yōu)點(diǎn)1)提出基于回轉(zhuǎn)式三節(jié)拍雙工件臺(tái)交換方法。采用該方法換臺(tái)僅需三個(gè)節(jié)拍，即第一節(jié)拍是兩工件臺(tái)沿基臺(tái)Y向中軸線與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置相向?qū)?；第二?jié)拍是回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置攜兩工件臺(tái)繞回轉(zhuǎn)軸線(ζ軸0-0')沿順時(shí)針(或逆時(shí)針)方向回轉(zhuǎn)180° (下一次轉(zhuǎn)位沿逆時(shí)針(或順時(shí)針)方向回轉(zhuǎn)180° )；第三節(jié)拍是兩工件臺(tái)與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置反向分離并到各自工位。該方法可解決現(xiàn)有線性換臺(tái)方法節(jié)拍過(guò)多(五個(gè)節(jié)拍)的問(wèn)題，同時(shí)也可解決整體轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)方式轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，完成時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。與現(xiàn)有裝置相比，本裝置換臺(tái)時(shí)間短，可顯著提高換臺(tái)效率和光刻機(jī)的產(chǎn)片率，這是本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)和突出優(yōu)點(diǎn)之一。2)提出基于回轉(zhuǎn)式自轉(zhuǎn)調(diào)相的三節(jié)拍雙工件臺(tái)交換方法與結(jié)構(gòu)方案。兩工件臺(tái)在隨回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置繞軸線(Z軸0-0')回轉(zhuǎn)180°的過(guò)程中，兩工件臺(tái)通過(guò)各自的自轉(zhuǎn)電機(jī)和氣浮軸同步反向回轉(zhuǎn)，始終保持與兩工件臺(tái)在零位時(shí)的相位不變?？山鉀Q現(xiàn)有回轉(zhuǎn)換臺(tái)方式存在的三大問(wèn)題，即工件臺(tái)相位反相、工件臺(tái)線纜纏繞和激光干涉儀目標(biāo)丟失等問(wèn)題。 可確保在換臺(tái)過(guò)程中工件臺(tái)相位始終不變，線纜不纏繞和激光干涉儀目標(biāo)連續(xù)跟蹤，這是本發(fā)明專利的創(chuàng)新點(diǎn)和突出優(yōu)點(diǎn)之二。3)提出一種快速平穩(wěn)的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)控制方法和結(jié)構(gòu)方案?；剞D(zhuǎn)換臺(tái)過(guò)程連續(xù)平穩(wěn)， 轉(zhuǎn)矩沖擊小，且速度快；同時(shí)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩嚴(yán)格作用在精密氣浮軸軸線上，不產(chǎn)生沖擊力，使平衡方向和位置及平衡力準(zhǔn)確可控。解決了現(xiàn)有線性換臺(tái)方法與方案沖擊力和沖擊轉(zhuǎn)矩過(guò)大，力平衡方向、大小以及力與力矩平衡位置無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和準(zhǔn)確平衡控制的難題；也解決了現(xiàn)有整體回轉(zhuǎn)換臺(tái)方案質(zhì)量和慣量過(guò)大、所需轉(zhuǎn)矩大、沖擊轉(zhuǎn)矩大和所需電機(jī)體積大、功能和發(fā)熱量大等一系列問(wèn)題?？蓪?shí)現(xiàn)換臺(tái)過(guò)程無(wú)沖擊力、沖擊轉(zhuǎn)矩小、換臺(tái)速度快且平穩(wěn)、 力矩平衡精確且平衡時(shí)間短等多種優(yōu)點(diǎn)，這是本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)和突出優(yōu)點(diǎn)之三。4)提出一種換臺(tái)系統(tǒng)對(duì)沖力抵消方法和結(jié)構(gòu)方案。在兩工件臺(tái)與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置對(duì)接與分離過(guò)程中，使兩工件臺(tái)的質(zhì)心與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置回轉(zhuǎn)軸心在一條直線上，且該直線與雙工件臺(tái)系統(tǒng)基臺(tái)氣浮平臺(tái)Y向幾何中線重合，且過(guò)水平運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量框架的質(zhì)心位置； 可使換臺(tái)過(guò)程中兩工件臺(tái)與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置線性對(duì)接與分離時(shí)產(chǎn)生的沖擊力大小相等，方向相反，在水平運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量框架上的作用力合力為零，解決了現(xiàn)有線性換臺(tái)方案中線性沖擊力大和平衡質(zhì)量框架質(zhì)量與體積龐大及平衡速度慢等問(wèn)題，具有實(shí)現(xiàn)換臺(tái)過(guò)程中無(wú)沖擊力、換臺(tái)對(duì)接和分離速度快、對(duì)主機(jī)框架和基臺(tái)沖擊小等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，這是本發(fā)明專利的創(chuàng)新點(diǎn)和突出優(yōu)點(diǎn)之四。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1第一工件臺(tái)、回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置、第二工件臺(tái)結(jié)構(gòu)示意剖視圖；圖3是第一工件臺(tái)、第二工件臺(tái)、回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖4、5、6、7、8是工件臺(tái)換臺(tái)流程示意圖。圖中件號(hào)1-基臺(tái)；2-曝光工位；3-預(yù)處理工位；4a_第一工件臺(tái)；4b_第二工件臺(tái)；5-Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元向U型槽式第一直線電機(jī)；恥-Y向U型槽式第二直線電機(jī)；5c-Y向第一靜壓氣浮導(dǎo)軌；5d-Y向第二靜壓氣浮導(dǎo)軌；6-X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元；6a-X向平板第一直線電機(jī)定子；6b-X向平板第一直線電機(jī)動(dòng)子；6c-X向第一靜壓氣浮導(dǎo)軌；6d-第一承載梁；7-X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元；7a-X向平板第二直線電機(jī)； 7b-X向平板第二直線電機(jī)動(dòng)子；7c-X向第二靜壓氣浮導(dǎo)軌；7d-第二承載梁；8a-第一線纜臺(tái)；8b-第二線纜臺(tái)；9a、9b、9C、9d、9e、9f、9g、9h-激光干涉儀；10-回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置；IOa-回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)定子；IOb-回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)動(dòng)子；IOc-旋轉(zhuǎn)連接件；11-第一自旋裝置；1 Ia-第一自旋電機(jī)定子；lib-第一自旋電機(jī)動(dòng)子；Ilc-第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件；12-第二自旋裝置；12a-第二自旋電機(jī)定子；12b-第二自旋電機(jī)動(dòng)子；12c-第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件； 13-第一工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置；I3a-第一工件臺(tái)左轉(zhuǎn)接件；13b-第一工件臺(tái)右轉(zhuǎn)接件；14-第二工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置；14a-第二工件臺(tái)左轉(zhuǎn)接件；14b-第二工件臺(tái)右轉(zhuǎn)接件；15-水平運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊；16-支撐框架；17-旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊；18-旋轉(zhuǎn)氣浮導(dǎo)向裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作實(shí)施方案詳細(xì)說(shuō)明。一種基于自主同步調(diào)向的雙工件臺(tái)回轉(zhuǎn)交換方法，該方法步驟如下初始工作狀態(tài)，位于預(yù)處理工位的第二工件臺(tái)預(yù)對(duì)準(zhǔn)工作完畢，曝光工位的第一工件臺(tái)曝光完畢；第一步，曝光完畢的第一工件臺(tái)由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)到換臺(tái)預(yù)定位置，同樣預(yù)對(duì)準(zhǔn)完畢的第二工件臺(tái)由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和 X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)到換臺(tái)預(yù)定位置，然后，第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置對(duì)接，即第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件、第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件與旋轉(zhuǎn)連接件對(duì)接；第二步，回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置帶動(dòng)第一工件臺(tái)、第二工件臺(tái)繞軸0-0'順時(shí)針(或逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)180°，第一工件臺(tái)到達(dá)預(yù)對(duì)準(zhǔn)工位，第二工件臺(tái)到達(dá)曝光工位，完成位置交換，同時(shí)第一自旋裝置與第二自旋裝置分別驅(qū)動(dòng)第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)實(shí)現(xiàn)在繞軸0-0'旋轉(zhuǎn)時(shí)不自旋，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中工件臺(tái)各側(cè)面始終與初始狀態(tài)平行，因而安裝在工件臺(tái)上的激光干涉儀反射鏡的朝向始終不變，同時(shí)第一線纜臺(tái)與第一工件臺(tái)在Y方向保持相對(duì)靜止，第二線纜臺(tái)與第二工件臺(tái)在Y方向保持相對(duì)靜止；第三步，X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元回到預(yù)定位置，并與第二工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置對(duì)接， 同時(shí)X向第二長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元回到預(yù)定位置并與第一工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置對(duì)接，然后，旋轉(zhuǎn)連接件松開第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件和第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件，第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置分離，此時(shí)第一工件臺(tái)由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第二長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)到預(yù)處理工位的預(yù)定位置下、上片、預(yù)對(duì)準(zhǔn)處理，第二工件臺(tái)由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)到曝光預(yù)定位置，并進(jìn)行曝光處理，此時(shí)系統(tǒng)回到初始工作狀態(tài)，完成一個(gè)工作周期，接下來(lái)為下一輪曝光工序，即重復(fù)上面的工序和換臺(tái)流程，為避免線纜纏繞，回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置旋轉(zhuǎn)方向與上次相反。 一種如上述方法的基于自主同步調(diào)向的雙工件臺(tái)回轉(zhuǎn)交換裝置，在基臺(tái)IY方向兩端部位處設(shè)置曝光工位2和預(yù)處理工位3，沿基臺(tái)1兩側(cè)長(zhǎng)邊上對(duì)應(yīng)分別設(shè)置Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元5，在曝光工位2和預(yù)處理工位3上分別設(shè)置X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元6 和X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元7，第一工件臺(tái)如和第二工件臺(tái)4b可分離地分別配裝在X 向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元6和X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元7上，X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元6和X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元7分別與Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元5成H型配置，且可以由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元5驅(qū)動(dòng)，第一工件臺(tái)如和第二工件臺(tái)4b分別運(yùn)行于曝光工位2和預(yù)處理工位3，在兩個(gè)Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元5上分別設(shè)置有與第一工件臺(tái) 4a配套的第一線纜臺(tái)8a以及與第二工件臺(tái)4b配套的第二線纜臺(tái)8b，在基臺(tái)1四周裝有激光干涉儀9a、9b、9C、9d、9e、9f、9g、9h ；在曝光工位2和預(yù)處理工位3之間設(shè)置一個(gè)回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置10，所述的回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置10由配置在基臺(tái)1下部的回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)定子IOa及回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)動(dòng)子10b、旋轉(zhuǎn)連接件IOc裝配構(gòu)成，其中旋轉(zhuǎn)連接件IOc固裝在回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)動(dòng)子IOb上；在第一工件臺(tái)如腰部設(shè)置由第一自旋電機(jī)定子11a、第一自旋電機(jī)動(dòng)子lib、第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件Ilc構(gòu)成第一自旋裝置11，所述的第一自旋電機(jī)定子Ila固定在第一工件臺(tái)如上，第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件Ilc固定在第一自旋電機(jī)動(dòng)子lib上；在第二工件臺(tái)4b腰部設(shè)置由第二自旋電機(jī)定子12a、第二自旋電機(jī)動(dòng)子12b、第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件12c組成的第二自旋裝置12，所述的第二自旋電機(jī)定子12a固定在在第二工件臺(tái)4b上， 第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件12c固定在第二自旋電機(jī)動(dòng)子12b上；第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件 11c、第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件12c均與旋轉(zhuǎn)連接件IOc對(duì)接或分離配合；在第一工件臺(tái)如側(cè)面設(shè)置由第一工件臺(tái)左轉(zhuǎn)接件13a和第一工件臺(tái)右轉(zhuǎn)接件1 組成的第一工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置13，在第二工件臺(tái)側(cè)面設(shè)置由第二工件臺(tái)左轉(zhuǎn)接件1 和第二工件臺(tái)右轉(zhuǎn)接件14b組成的第二工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置14 ；基臺(tái)1固裝在支撐框架16上；Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元5安裝在水平運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊15上，X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元6、X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元7和Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元5驅(qū)動(dòng)第一工件臺(tái)如和第二工件臺(tái)4b做水平運(yùn)動(dòng)；在支撐框架16上固裝旋轉(zhuǎn)氣浮導(dǎo)向裝置18，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊17與回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)定子IOa 固定成一體，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊17與旋轉(zhuǎn)氣浮導(dǎo)向裝置18的徑向接觸面及地面均為氣浮軸承結(jié)構(gòu)；在第一工件臺(tái)如和第二工件臺(tái)4b與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置10對(duì)接或分離前后，第一工件臺(tái)如和第二工件臺(tái)4b質(zhì)心連線與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置10回轉(zhuǎn)軸心線在同一平面上，且該平面與基臺(tái)IY向幾何中線重合，并通過(guò)水平運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊15的質(zhì)心；第一工件臺(tái)如和第二工件臺(tái)4b底面為氣浮面，且通過(guò)氣浮面將第一工件臺(tái)如和第二工件臺(tái)4b氣浮在基臺(tái)1 之上；Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元5由Y向U型槽式第一直線電機(jī)fe、Y向第一靜壓氣浮導(dǎo)軌 5c、Y向U型槽式第二直線電機(jī)恥以及Y向第二靜壓氣浮導(dǎo)軌5d構(gòu)成；X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元6由X向平板第一直線電機(jī)動(dòng)子6a、X向平板第一直線電機(jī)定子6b、X向第一靜壓氣浮導(dǎo)軌6c以及第一承載梁6d構(gòu)成；X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元7由X向平板第二直線電機(jī)動(dòng)子7a、X向平板第二直線電機(jī)定子7b、X向第二靜壓氣浮導(dǎo)軌7c以及第二承載梁7d構(gòu)成；Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元5的Y向第一靜壓氣浮導(dǎo)軌5c和Y向第二靜壓氣浮導(dǎo)軌5d分別可滑動(dòng)地配裝第一線纜臺(tái)8a和第二線纜臺(tái)8b ；所述的第一線纜臺(tái)8a由Y向 U型槽式第一直線電機(jī)fe驅(qū)動(dòng)，在Y方向上始終與第一工件臺(tái)如保持相對(duì)靜止；所述的第二線纜臺(tái)8b由Y向U型槽式第二直線電機(jī)恥驅(qū)動(dòng)，在Y方向上始終與第二工件臺(tái)4b保持相對(duì)靜止。本發(fā)明的換臺(tái)工作流程如下如圖4所示，初始工作狀態(tài)，處于曝光工位2的第一工件臺(tái)如預(yù)對(duì)準(zhǔn)完畢，處于預(yù)處理工位3的第二工件臺(tái)4b裝載新硅片完畢。接下來(lái)，曝光工位2開始進(jìn)行曝光處理，與此同時(shí)處于預(yù)處理工位3的工件臺(tái)4b開始進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)處理。兩工件臺(tái)完成本工位所需時(shí)間不等，一般曝光處理時(shí)間較長(zhǎng)，位于預(yù)處理工位3的第二工件臺(tái)4b完成對(duì)準(zhǔn)工作后處于等待狀態(tài)，待位于曝光工位2的硅片完成曝光工作后，進(jìn)行工件臺(tái)交換?；剞D(zhuǎn)換臺(tái)過(guò)程分為三個(gè)節(jié)拍，第一個(gè)節(jié)拍如圖5所示，曝光完畢的第一工件臺(tái)如由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元5和X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元6驅(qū)動(dòng)到換臺(tái)預(yù)定位置，同樣預(yù)對(duì)準(zhǔn)完畢的第二工件臺(tái)4b由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元5和X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元7驅(qū)動(dòng)到換臺(tái)預(yù)定位置。然后，第一工件臺(tái)如和第二工件臺(tái)4b與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置10對(duì)接，即第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件11c、第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件12c與旋轉(zhuǎn)連接件IOc對(duì)接。第二個(gè)節(jié)拍如圖6、圖7所示，回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置10帶動(dòng)第一工件臺(tái)4a、第二工件臺(tái)4b 繞基臺(tái)中心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°，第一工件臺(tái)如到達(dá)預(yù)對(duì)準(zhǔn)工位3，第二工件臺(tái)4b到達(dá)曝光工位2，完成位置交換。同時(shí)第一自旋裝置11與第二自旋裝置12分別驅(qū)動(dòng)第一工件臺(tái)如和第二工件臺(tái)4b實(shí)現(xiàn)在繞基臺(tái)中心旋轉(zhuǎn)時(shí)不自旋。在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中工件臺(tái)各側(cè)面始終與初始狀態(tài)平行，因而安裝在工件臺(tái)上的激光干涉儀反射鏡的朝向始終不變，在整個(gè)換臺(tái)過(guò)程中激光干涉儀不會(huì)丟失目標(biāo)。同時(shí)第一線纜臺(tái)8a與第一工件臺(tái)如在Y方向保持相對(duì)靜止， 第二線纜臺(tái)8b與第二工件臺(tái)4b在Y方向保持相對(duì)靜止，線纜不會(huì)發(fā)生纏繞。第三個(gè)節(jié)拍如圖8所示，X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元6回到預(yù)定位置，并與第二工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置14對(duì)接，同時(shí)X向第二長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元7回到預(yù)定位置并與第一工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置13對(duì)接。然后，旋轉(zhuǎn)連接件IOc松開第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件Ilc和第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件12c，第一工件臺(tái)如和第二工件臺(tái)4b與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置10分離。此時(shí)第一工件臺(tái)如由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元5和X向第二長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元7驅(qū)動(dòng)到預(yù)處理工位3的預(yù)定位置下、上片并準(zhǔn)備預(yù)對(duì)準(zhǔn)處理，第二工件臺(tái)4b由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元5和X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元6驅(qū)動(dòng)到曝光預(yù)定位置，準(zhǔn)備曝光。此時(shí)系統(tǒng)回到如圖4所示的初始狀態(tài)，完成一個(gè)工作周期。接下來(lái)為下一輪曝光工序，即重復(fù)上面的工序和換臺(tái)流程，為避免線纜纏繞，回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置旋轉(zhuǎn)方向與上次相反。
權(quán)利要求
1.一種基于自主同步調(diào)向的雙工件臺(tái)回轉(zhuǎn)交換方法，其特征在于該方法步驟是初始工作狀態(tài)，位于預(yù)處理工位的第二工件臺(tái)預(yù)對(duì)準(zhǔn)工作完畢，曝光工位的第一工件臺(tái)曝光完畢；第一步，曝光完畢的第一工件臺(tái)由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)到換臺(tái)預(yù)定位置，同樣預(yù)對(duì)準(zhǔn)完畢的第二工件臺(tái)由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)到換臺(tái)預(yù)定位置，然后，第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置對(duì)接，即第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件、第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件與旋轉(zhuǎn)連接件對(duì)接；第二步，回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置帶動(dòng)第一工件臺(tái)、第二工件臺(tái)繞軸0-0'順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 180°，第一工件臺(tái)到達(dá)預(yù)對(duì)準(zhǔn)工位，第二工件臺(tái)到達(dá)曝光工位，完成位置交換，同時(shí)第一自旋裝置與第二自旋裝置分別驅(qū)動(dòng)第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)實(shí)現(xiàn)在繞軸0-0'旋轉(zhuǎn)時(shí)不自旋，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中工件臺(tái)各側(cè)面始終與初始狀態(tài)平行，安裝在工件臺(tái)上的激光干涉儀反射鏡的朝向始終不變，同時(shí)第一線纜臺(tái)與第一工件臺(tái)在Y方向保持相對(duì)靜止，第二線纜臺(tái)與第二工件臺(tái)在Y方向保持相對(duì)靜止；第三步，X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元回到預(yù)定位置，并與第二工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置對(duì)接，同時(shí) X向第二長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元回到預(yù)定位置并與第一工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置對(duì)接，然后，旋轉(zhuǎn)連接件松開第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件和第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件，第一工件臺(tái)和第二工件臺(tái)與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置分離，此時(shí)第一工件臺(tái)由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第二長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)到預(yù)處理工位的預(yù)定位置下、上片、預(yù)對(duì)準(zhǔn)處理，第二工件臺(tái)由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元和X向第一長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)到曝光預(yù)定位置，并進(jìn)行曝光處理，此時(shí)系統(tǒng)回到初始工作狀態(tài)，完成一個(gè)工作周期，接下來(lái)為下一輪曝光工序，即重復(fù)上面的工序和換臺(tái)流程，為避免線纜纏繞，回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置旋轉(zhuǎn)方向與上次相反。
2.一種如權(quán)利要求1所述方法的基于自主同步調(diào)向的雙工件臺(tái)回轉(zhuǎn)交換裝置，在基臺(tái) (I)Y方向兩端部位處設(shè)置曝光工位( 和預(yù)處理工位(3)，沿基臺(tái)(1)兩側(cè)長(zhǎng)邊上對(duì)應(yīng)分別設(shè)置Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(5)，在曝光工位( 和預(yù)處理工位C3)上分別設(shè)置X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(6)和X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(7)，第一工件臺(tái)Ga)和第二工件臺(tái)Gb)可分離地分別配裝在X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(6)和X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(7)上，X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(6)和X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(7)分別與Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元( 成H型配置，且可以由Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元( 驅(qū)動(dòng)，第一工件臺(tái)Ga)和第二工件臺(tái)Gb)分別運(yùn)行于曝光工位( 和預(yù)處理工位 (3)，在兩個(gè)Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元( 上分別設(shè)置有與第一工件臺(tái)Ga)配套的第一線纜臺(tái)(8a)以及與第二工件臺(tái)Gb)配套的第二線纜臺(tái)(8b)，在基臺(tái)(1)四周裝有激光干涉儀(9a、9b、9C、9d、9e、9f、9g、^i)；其特征在于在曝光工位(2)和預(yù)處理工位(3)之間設(shè)置一個(gè)回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置(10)，所述的回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置(10)由配置在基臺(tái)(1)下部的回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)定子(IOa)及回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)動(dòng)子(10b)、旋轉(zhuǎn)連接件(IOc)裝配構(gòu)成，其中旋轉(zhuǎn)連接件(IOc)固裝在回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)動(dòng)子(IOb)上；在第一工件臺(tái)Ga)腰部設(shè)置由第一自旋電機(jī)定子(11a)、第一自旋電機(jī)動(dòng)子(lib)、第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件(Ilc)構(gòu)成第一自旋裝置(11)，所述的第一自旋電機(jī)定子(Ila)固定在第一工件臺(tái)Ga)上，第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件(Ilc)固裝在第一自旋電機(jī)動(dòng)子(lib)上；在第二工件臺(tái)Gb)腰部設(shè)置由第二自旋電機(jī)定子(1 )、第二自旋電機(jī)動(dòng)子(12b)、第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件(12c)組成的第二自旋裝置(12)，所述的第二自旋電機(jī)定子(12a)固定在在第二工件臺(tái)Gb)上，第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件(12c)固裝在第二自旋電機(jī)動(dòng)子(12b)上；第一自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件(11c)、第二自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件(12c)均與旋轉(zhuǎn)連接件(IOc)對(duì)接或分離配合；在第一工件臺(tái)Ga) 側(cè)面設(shè)置由第一工件臺(tái)左轉(zhuǎn)接件(13a)和第一工件臺(tái)右轉(zhuǎn)接件(13b)組成的第一工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置(13)，在第二工件臺(tái)側(cè)面設(shè)置由第二工件臺(tái)左轉(zhuǎn)接件(14a)和第二工件臺(tái)右轉(zhuǎn)接件 (14b)組成的第二工件臺(tái)轉(zhuǎn)接裝置(14)；基臺(tái)(1)固裝在支撐框架(16)上；Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(5)安裝在水平運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊(15)上，X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(6)、X 向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(7)和Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元( 驅(qū)動(dòng)第一工件臺(tái)Ga)和第二工件臺(tái)Gb)做水平運(yùn)動(dòng)；在支撐框架(16)上固裝旋轉(zhuǎn)氣浮導(dǎo)向裝置(18)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊(17)與回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)定子(IOa)固定成一體，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊(17)與旋轉(zhuǎn)氣浮導(dǎo)向裝置(18)的徑向接觸面及地面均為氣浮軸承結(jié)構(gòu)；在第一工件臺(tái)Ga)和第二工件臺(tái)Gb)與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置(10)對(duì)接或分離前后，第一工件臺(tái)Ga)和第二工件臺(tái)Gb) 質(zhì)心的連線與回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置(10)回轉(zhuǎn)軸心線在同一平面上，且該平面與基臺(tái)(I)Y向幾何中線重合，并通過(guò)水平運(yùn)動(dòng)平衡質(zhì)量塊(1 的質(zhì)心；第一工件臺(tái)Ga)和第二工件臺(tái)Gb) 底面為氣浮面，且通過(guò)氣浮面將第一工件臺(tái)Ga)和第二工件臺(tái)Gb)氣浮在基臺(tái)(1)之上； Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(5)由Y向U型槽式第一直線電機(jī)(5a)、Y向第一靜壓氣浮導(dǎo)軌 (5c)、Y向U型槽式第二直線電機(jī)(5b)以及Y向第二靜壓氣浮導(dǎo)軌(5d)構(gòu)成；X向第一長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(6)由X向平板第一直線電機(jī)動(dòng)子(6a)、X向平板第一直線電機(jī)定子 (6b)、X向第一靜壓氣浮導(dǎo)軌(6c)以及第一承載梁(6d)構(gòu)成；X向第二長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(7)由X向平板第二直線電機(jī)動(dòng)子(7a)、X向平板第二直線電機(jī)定子(7b)、X向第二靜壓氣浮導(dǎo)軌(7c)以及第二承載梁(7d)構(gòu)成；Y向長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)單元(5)的Y向第一靜壓氣浮導(dǎo)軌(5c)和Y向第二靜壓氣浮導(dǎo)軌(5d)分別可滑動(dòng)地配裝第一線纜臺(tái)(8a)和第二線纜臺(tái)(8b)；所述的第一線纜臺(tái)(8a)由Y向U型槽式第一直線電機(jī)(5a)驅(qū)動(dòng)，在Y方向上始終與第一工件臺(tái)Ga)保持相對(duì)靜止；所述的第二線纜臺(tái)(8b)由Y向U型槽式第二直線電機(jī)(5b)驅(qū)動(dòng)，在Y方向上始終與第二工件臺(tái)Gb)保持相對(duì)靜止。
全文摘要
一種基于自主同步調(diào)向的雙工件臺(tái)回轉(zhuǎn)交換方法與裝置屬于半導(dǎo)體制造裝備；該裝置包含一個(gè)由回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)定子、回轉(zhuǎn)換臺(tái)電機(jī)動(dòng)子以及旋轉(zhuǎn)連接件構(gòu)成的回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置，工件臺(tái)均設(shè)置有自旋裝置，該自旋裝置包括自旋電機(jī)定子、自旋電機(jī)動(dòng)子、自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件，回轉(zhuǎn)換臺(tái)裝置與自旋電機(jī)動(dòng)子轉(zhuǎn)接件對(duì)接帶動(dòng)工件臺(tái)繞基臺(tái)中心旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)位置交換；本裝置解決了現(xiàn)有回轉(zhuǎn)換臺(tái)存在的工件臺(tái)相位反轉(zhuǎn)、線纜纏繞以及激光干涉儀目標(biāo)丟失等問(wèn)題，具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、在相同轉(zhuǎn)矩條件下?lián)Q臺(tái)時(shí)間短、工件臺(tái)的運(yùn)行效率高和光刻機(jī)產(chǎn)率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102495531SQ201110377988
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月12日
發(fā)明者楊遠(yuǎn)源, 王雷, 譚久彬 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)